标记、标记的制造方法以及检测对象物与流程

本发明涉及标记、标记的制造方法以及检测对象物。

背景技术：

1、各种自动控制设备为了识别对象物而将标记安装于对象物，以实现高精度的自动控制。这样的标记例如被用于生产现场的机器人的控制或者被用于航天任务。

2、以往，作为该标记，出于能够简单地制作的理由，广泛使用在纸上印刷有印记的标记。但是，在这样的简易的标记中，印记的边界线不清楚，或者由于纸的伸缩而使得印记的大小或多个印记的间隔发生变化，在需要高精度的控制的情况下，无法确保充分的精度。

3、因此，作为实现高精度的标记的技术，在专利文献1中公开了通过切削加工在金属板上开孔并埋入树脂来制成标记的技术。但是，在专利文献1的技术中，由于需要使机械加工的精度为高精度，因此标记的制作花费很多工夫，另外，在提高精度方面也存在极限。另外，在专利文献1的技术中，根据观察环境的不同，有时太阳光或照明光等在金属板的表面或树脂的表面上被表面反射，从而无法正确地识别出标记。

4、另外，各种自动控制设备为了识别对象物而将标记安装于对象物以实现高精度的自动控制。这样的标记例如被用于生产现场的机器人的控制，或者被用于航天任务。

5、作为运动跟踪系统用的目标，在专利文献2中记载了如下技术：在透明的基板的正反面上分别形成图案，由此显示出莫尔条纹。

6、但是，在专利文献2所公开的技术中，莫尔条纹虽然显示，但被图案自身遮光，所显示的莫尔条纹看起来非常暗，因此实用性很低。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特开平5-312521号公报

10、专利文献2：美国专利第8625107号说明书

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、本发明的课题在于提供一种制造容易且高精度的标记。

3、本发明的另一课题在于提供一种能够明亮地显示莫尔条纹的标记。

4、本发明的另一课题在于提供一种即使在太阳光或照明光等照射到标记物上这样的环境下也容易进行识别的标记物。

5、用于解决课题的手段

6、本发明通过以下这样的解决手段来解决上述课题。此外，为了容易理解，标注与本发明的实施方式对应的标号来进行说明，但并不限定于此。

7、第1发明为一种标记(1、1b、1c)，其具备：基材层(10)；第1层(20、20c)，其层叠于所述基材层(10)的观察侧，被观察为第1颜色；以及第2层(30、30c)，其部分地层叠于所述第1层(20、20c)的观察侧，被观察为与所述第1颜色不同的第2颜色，并且部分地遮蔽所述第1层(20、20c)，所述第1层(20、20c)能够在未层叠所述第2层(30、30c)的区域中被观察到，所述第2层(30、30c)由抗蚀剂材料构成。

8、第2发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述第1层(20、20c)由抗蚀剂材料构成。

9、第3发明是一种标记(1c)，其特征在于，在第1发明或第2发明所述的标记(1c)中，所述第2层(30c)的遮蔽基底的遮蔽能力比所述第1层(20c)高。

10、第4发明是一种标记(1c)，其特征在于，在第1发明至第3发明中的任意一项所述的标记中，所述第2层(30c)的层厚为5μm以下。

11、第5发明是一种标记(1c)，其特征在于，在第1发明至第4发明中的任意一项所述的标记(1c)中，具备掩埋所述第1层与所述第2层在层叠方向上的阶梯差的平坦化层(91)。

12、第6发明是一种标记(1c)，其特征在于，在第5发明所述的标记(1c)中，所述第2层(30c)与所述平坦化层(91)在层叠方向上的阶梯差为5μm以下。

13、第7发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明至第6发明中的任意一项所述的标记(1、1b、1c)中，进一步层叠有保护所述第1层(20、20c)和所述第2层(30、30c)的保护层(70、70c)。

14、第8发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第7发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述保护层(70、70c)具备防反射功能。

15、第9发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明至第8发明中的任意一项所述的标记(1、1b、1c)中，所述基材层(10)的线膨胀系数为10×10-6/℃以下。

16、第10发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明至第9发明中的任意一项所述的标记(1、1b、1c)中，所述基材层(10)由玻璃构成。

17、第11发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明至第10发明中的任意一项所述的标记(1、1b、1c)中，所观察到的所述第1颜色与所述第2颜色的对比度值为0.26以上，且所观察到的所述第1颜色与所述第2颜色的模糊值为1.0以上。

18、第12发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明至第11发明中的任一项所述的标记(1、1b、1c)中，所述第1颜色和所述第2颜色中的一方为白色，另一方为黑色。

19、第13发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第11发明所述的标记(1、1b、1c)中，在使用特定波长区域的光进行观察的情况下，所述第1颜色与所述第2颜色的对比度值为0.26以上，在可见光下，所述第1颜色与所述第2颜色的对比度值为1.0以下。

20、第14发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第13发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述特定波长区域为780nm以上的近红外线波长区域。

21、第15发明是一种标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第1发明至第14发明中的任意一项所述的标记(1、1b、1c)中，所述第1层(20)和所述第2层(30)的一方能够作为独立的形状的印记来观察，所述印记隔开间隔地配置有3个以上。

22、第16发明是一种多标记附带体(100)，其附带有多个第15发明所述的标记(1、1b、1c)，其特征在于，1个多标记附带体内的所述印记(2)的外形形状、以及各个所述标记(1、1b、1c)中的所述印记(2)的排列间距的尺寸偏差均为±10μm以下。

23、第17发明是一种标记(1、1b、1c)的制造方法，其具备：第1层形成工序，在由玻璃构成的基材层(10)的一个面上层叠被观察为第1颜色的由抗蚀剂材料构成的第1层(20、20c)；第1曝光工序，对所述第1层(20、20c)进行曝光；第1显影工序，对所述第1层(20、20c)进行显影；第1烘烤工序，对所述第1层(20、20c)进行烘烤；第2层形成工序，在稳定后的所述第1层(20、20c)上层叠被观察为第2颜色的由抗蚀剂材料构成的第2层(30、30c)；第2曝光工序，在所述第2层(30、30c)上曝光出印记图案；第2显影工序，对所述第2层(30、30c)进行显影；以及第2烘烤工序，对所述第2层(30、30c)进行烘烤。

24、第18发明是一种用于测量相对于照相机的位置和/或姿势的板状的标记(1、1b、1c)，其特征在于，具备：基材层(10)；第1层(20、20c)，其层叠于所述基材层(10)的观察侧，且层叠于所述基材层(10)的整个面，并且被观察为第1颜色；以及第2层(30、30c)，其部分地层叠于所述第1层(20、20c)的观察侧，被观察为与所述第1颜色不同的第2颜色，并且部分地遮蔽所述第1层(20、20c)，所述第1层(20、20c)能够在未层叠所述第2层(30、30c)的区域中被观察到，所述基材层(10)的线膨胀系数为10×10-6/℃以下。

25、第19发明是一种用于测量相对于照相机的位置和/或姿势的板状的标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第18发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述基材层(10)由玻璃构成。

26、第20发明是一种用于测量相对于照相机的位置和/或姿势的板状的标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第18发明或第19发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述第1层(20、20c)和所述第2层(30、30c)的一方能够作为独立的形状的印记(2)进行观察，所述印记(2)隔开间隔地配置有3个以上。

27、第21发明是一种用于测量相对于照相机的位置和/或姿势的板状的标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第20发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述印记(2)在板状的标记(1、1b、1c)的周边部隔开间隔地配置有3个以上。

28、第22发明是一种用于测量相对于照相机的位置和/或姿势的板状的标记(1、1b、1c)，其特征在于，在第21发明所述的标记(1、1b、1c)中，所述用于识别的图形是2维条形码、3维条形码、qr码以及aruco中的任一个。

29、第23发明是一种标记(1)，其特征在于，在第1发明至第22发明、或者第18发明至第22发明中的任一项所述的标记中，具备：第1图案(23)，其设置于所述基材层(10)的一个面上的至少一部分区域，在该第1图案(23)中，多个第1显示线(21)在一定的排列方向上等间隔地排列；和第2图案(43)，其在所述基材层(10)的厚度方向上与所述第1图案(23)隔开间隔地设置，在该第2图案(43)中，多个第2显示线(41)在所述一定的排列方向上等间隔地排列，所述标记具有通过所述第1图案(23)与所述第2图案(43)的组合来显示莫尔条纹的莫尔条纹显示区域(3、4)，在将相邻的所述第1显示线(21)之间的未设置所述第1显示线(21)的部位作为第1非显示区域(22)、并将相邻的所述第2显示线(41)之间的未设置所述第2显示线(41)的部位作为第2非显示区域(42)时，所述第1非显示区域(22)的宽度与所述第2非显示区域(42)的宽度不同。

30、第24发明是一种标记(1)，其特征在于，在第23发明所述的标记(1)中，所述第1非显示区域(22)的宽度比所述第2非显示区域(42)的宽度宽，设置有所述第1图案(23)的一侧为观察侧。

31、第25发明是一种标记(1)，其特征在于，在第24发明所述的标记(1)中，在与所述观察侧相反的一侧即背面侧，以至少掩埋所述第2非显示区域(42)的方式层叠有反射层(50)。

32、第26发明是一种标记(1)，其特征在于，在第25发明所述的标记(1)中，所述反射层(50)覆盖所述第2图案(43)的整体而层叠。

33、第27发明是一种标记(1)，其特征在于，在第23发明至第26发明中的任一项所述的标记(1)中，所述第1显示线(21)的宽度与所述第2显示线(41)的宽度不同。

34、第28发明是一种标记(1)，其特征在于，在第27发明所述的标记(1)中，所述第1显示线(21)的宽度比所述第2显示线(41)的宽度细。

35、第29发明是一种标记(1)，其特征在于，在第23发明至第28发明中的任一项所述的标记(1)中，排列所述第1显示线(21)的间距即第1间距与排列所述第2显示线(41)的间距即第2间距不同。

36、第30发明是一种标记(1)，其特征在于，在第29发明所述的标记(1)中，所述第1间距比所述第2间距宽。

37、第31发明是一种标记(1)，其特征在于，在第23发明至第30发明中的任意一项所述的标记(1)中，所述莫尔条纹显示区域(3、4)以所述一定的排列方向成为多个不同的方向的方式设置于多个区域。

38、第32发明是一种标记(1)，其特征在于，在第23发明至第31发明中的任一项所述的标记(1)中，能够作为独立的形状观察到的印记(2)隔开间隔地配置于至少3个部位。

39、第33发明是一种标记(1)，其特征在于，在第23发明至第32发明中的任意一项所述的标记(1)中，该标记(1)用于检测观察位置与该标记(1)的相对倾斜的角度。

40、第34发明是一种标记(1)，其特征在于，在第1发明至第15发明、第18发明至第33发明中的任一项所述的标记中，所述标记用于检测相对于观察位置的距离和相对于观察位置的相对倾斜的角度中的至少一方，所述标记在最正面设置有光扩散层(80)。

41、第35发明是一种标记(1)，其特征在于，在第34发明所述的标记(1)中，所述光扩散层(80)在表面具备微细凹凸形状。

42、第36发明是一种标记(1)，其特征在于，在第34发明或第35发明所述的标记(1)中，所述光扩散层(80)在内部包含光扩散颗粒。

43、第37发明是一种标记(1)，其特征在于，在第34发明至第36发明中的任一项所述的标记(1)中，能够作为独立的形状观察到的印记(2)隔开间隔地配置于至少3个部位。

44、第38发明是一种标记(1)，其特征在于，在第37发明所述的标记(1)中，所述光扩散层(80)覆盖所述印记(2)，且在比所述印记(2)大的范围内设置成岛状。

45、第39发明是一种标记(1)，其特征在于，在第37发明所述的标记(1)中，所述独立的形状的印记(2)与其周边部的颜色的反射率不同，且所述光扩散层(80)跨着所述印记(2)与其周边部的边界而设置。

46、第40发明是一种标记(1)，其特征在于，在第34发明至第39发明中的任一项所述的标记(1)中，具备：透明的基材层(10)；第1图案(23)，其设置于所述基材层(10)的一个面上的至少一部分区域，在该第1图案(23)中，多个第1显示线(21)在一定的排列方向上等间隔地排列；以及第2图案(43)，其在所述基材层(10)的厚度方向上与所述第1图案(23)隔开间隔地设置，在该第2图案(43)中，多个第2显示线(41)在所述一定的排列方向上等间隔地排列，所述标记(1)具有通过所述第1图案(23)与所述第2图案(43)的组合来显示莫尔条纹的莫尔条纹显示区域(3、4)。

47、第41发明是一种标记(1)，其特征在于，在第40发明所记载的标记(1)中，

48、所述光扩散层(80)覆盖所述莫尔条纹显示区域(3、4)，且在大于所述莫尔条纹显示区域(3、4)的范围内设置成岛状。

49、第42发明是一种标记(1)，其特征在于，在第40发明所述的标记(1)中，所述光扩散层(80)跨着所述莫尔条纹显示区域(3、4)与其周边部的边界而设置。

50、第43发明是一种标记(1)，其特征在于，在第1发明至第15发明、第18发明至第42发明中的任一项所述的标记(1)中，该标记(1)被安装于检测对象物来使用。

51、第44发明是安装有第43发明所述的标记(1)的检测对象物(p)。

52、发明的效果

53、根据本发明，能够提供制造容易且高精度的标记。

54、另外，根据本发明，能够提供一种能够明亮地显示莫尔条纹的标记。

55、另外，根据本发明，能够提供一种即使在太阳光或照明光等照射到标记上这样的环境下也容易进行识别的标记。